国内外Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪检测分析了国内外Al-5Ti-1B合全线的化学成分、显微组织和晶粗细化效果.结果表明:韩国SLM公司A1-5Ti-1B合全线Fe、Si杂质元素含量较高,国内A厂A1-5Ti-1B合全线TiAl3尺寸较大,TiB2粒子团聚较严重,荷兰KBM公司和国内B厂的Al-5Ti-1B合全线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能综合质量较好.     

连续铸挤Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果

采用连续铸挤成形Al-5Ti-1B合金线,采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al-5Ti-1B合金线的显微组织和晶粒细化效果,并与A1-5Ti-1B合金锭进行了比较.结果表明,连续铸挤 Al-5Ti-1B合金线中TiAl3 相呈细小圆块状,分布均匀,TiB2粒子弥散分布于铅基体;而Al-5Ti-1B合金锭中TiA13相呈粗大板条状,TiB2 粒子偏聚于铝晶界呈粗大团块状.Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化效果优于Al-5Ti-1B合金锭,纯铝加入A1-5Ti-1B合金线5 min后,晶粒尺寸达到最小.     

Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化作用

采用电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金线对纯铝进行细化试验,研究了熔体静置时间、合金线添加量以及添加温度对晶粒细化效果的影响。结果表明,熔体静置时间为5min时,合金线的细化效果较好,静置时间在120min之内,细化效果未出现明显衰退现象;随着合金线添加量的增加,细化后纯铝的晶粒尺寸逐渐减小;细化温度为700～730℃时,Al-5Ti-1B合金线具有较好的细化效果,温度为690℃时,晶粒局部粗大,温度为740℃时,细化后纯铝晶粒尺寸较大。     

Al-5Ti-1B对ZL107合金组织与性能的影响

研究了不同的Al-5Ti-1B细化剂加入量对ZL107合金组织与性能的影响.结果表明:Al-5Ti-1B对ZL107合金晶粒有良好的细化效果,当其加人量为0.20%(质量分数)时,合金中α(Al)二次晶臂平均尺寸最小,力学性能也最好;加入量大于0.20%时,性能开始下降.经过T6热处理后,合金的组织和力学性能得到进一步改善提高.合金细化是因为化合物TiAl3、TiB2等成为α(Al)形核的异质核心,并且TiB2能抑制α(Al)的快速长大.     

Al-5Ti-1B合金等通道转角挤压的组织和性能研究

研究了等通道转角挤压技术对Al-5Ti-1B合金的组织和性能的影响。采用等通道转角挤压技术，在室温下，对Al-5Ti-1B合金进行了4道次挤压试验，并运用x射线衍射仪、金相显微镜和扫描电镜等研究形变前后Al-5Ti-1B合金微观结构的变化。结果表明，等通道转角挤压技术可以细化晶粒，改善了第二相颗粒分布的均匀性，提高了Al-5Ti-1B合金的力学性能。随挤压次数的增加，大块状TiAl3相由20～80μm粗晶粒细化到10μm左右；呈团块状且分布不均的TiB2经挤压后，分布均匀。采用Bc路径，进行4道次等通道转角挤压后，Al-5Ti-1B合金的屈服强度由142．0MPa增加到221．4MPa，提高了56．1％，其维氏硬度由45．2增大到64．9，提高了43．6％。     

镁合金细化剂Al-5Zr-1B合金的组织与细化性能

采用K2ZrF4和KBF4混合粉末与铝熔体直接反应制备镁合金晶粒细化剂Al-5Zr-1B合金,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了Al-5Zr-1B合金的显微组织及其对纯Mg和AZ31镁合金的晶粒细化作用。结果表明:Al-5Zr-1B合金中含有大量细小的ZrB2粒子,平均尺寸为0.2μm,ZrB2粒子作为异质形核核心使纯Mg和AZ31镁合金晶粒得到细化。随着Al-5Zr-1B合金添加量的增加,纯Mg和AZ31镁合金的晶粒尺寸逐渐减小。添加0.3%(质量分数)的Al-5Zr-1B合金,可使纯Mg晶粒从1400μm细化到120μm。添加0.6%的Al-5Zr-1B合金,可使AZ31镁合金晶粒从170μm细化到45μm。     

高洁净度Al-5Ti-1B晶粒细化剂的制备与微结构特征

在传统氟盐法工艺的基础上,利用电磁场作用下合金化处理、旋转除气及高效过滤等技术,提出了一种制备高洁净度Al-5Ti-1B晶粒细化剂的新工艺。试验研究表明,采用新的高洁净度制备工艺使Al-5Ti-1B合金中的杂质减少、洁净度大幅度提高。微结构表征显示采用新工艺制备的Al-5Ti-1B合金中TiAl3相和TiB2粒子分布均匀,尺寸细小,分别为5～30μm和0.37～1.24μm,能够很好地满足高品质铝合金细化处理的要求。并对Al-5Ti-1B细化剂的细化机理进行了讨论,为工业生产中进一步提高Al-5Ti-1B细化剂的质量提供理论依据和技术参考。     

TiB2粒子尺寸分布对Al-5Ti-1B晶粒细化效果的影响

作为Al-5Ti-1B中起细化作用的主要物相,TiB₂的尺寸分布对晶粒细化效果有重要影响。采用外加TiB₂的方式来解决传统氟盐法原位生成TiB₂时,TiB₂相尺寸分布区间宽且难以准确控制和调整的问题,实现了TiB₂尺寸可控的Al-5Ti-1B制备,并通过细化试验和模型计算相结合的方式研究了TiB₂尺寸分布对Al-5Ti-1B在纯铝上细化效果的影响。结果表明,在0.2%的TiB₂添加量和1.5℃/s的冷却速率下,采用中值粒径分别为2.5μm和1.4μm的TiB₂制备的Al-5Ti-1B在纯铝上的细化效果相应为149.2μm和137.0μm,相比于采用氟盐法制备的Al-5Ti-1B进行细化处理时的275.6μm分别下降了46%和50%。将TiB₂尺寸分布向更为细小集中的方向调整将有利于Al-5Ti-1B细化效果的进一步提升。     

电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金的组织与晶粒细化效果

采用电磁搅拌连续铸挤工艺成形Al-5Ti-1B合金线,利用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜研究了Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,通过中间包电磁搅拌和连续铸挤成形过程中半固态剪切搅拌和剧塑性变形作用,可细化TiAl3相尺寸,改善TiB2粒子的分布状态,TiAl3相为细小块状,TiB2粒子弥散分布于α-Al基体中。Al-5Ti-1B合金线的晶粒细化能力增强,纯铝中添加0.2%的Al-5Ti-1B合金线静止5min,晶粒平均尺寸可细化至223μm,静止180min,晶粒平均尺寸为316μm。     

Al-5Ti-1B细化剂对ADC12铝合金铸态组织及性能影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等手段研究了Al-5Ti-1B细化剂对ADC12铝合金的显微组织及力学性能的影响.结果 表明:当Al-5Ti-1B加入量(质量分数,下同)小于0.2％时,初生α-Al枝晶发达且粗大、是典型的树枝状;当加入0.2％的Al-5Ti-1B时,合金铸态的晶粒细化效果最佳,...     

Al-5Ti-1B细化剂对7A04铝合金半固态凝固组织的影响

本文研究了Al-5Ti-1B细化剂的不同添加量对7A04铝合金半固态浆料组织及二次凝固组织的影响。结果表明：添加0.1%的Al-5Ti-1B细化剂可以明显细化和圆整化7A04铝合金半固态浆料的初生α-Al颗粒,在630℃下,其平均颗粒直径和圆整度分别为71μm和0.49;随着Al-5Ti-1B细化剂含量高于0.1%,细化效果增加不明显;随温度升高,颗粒尺寸减小但圆整度也变差;添加Al-5Ti-1B细化剂可以使7A04铝合金半固态凝固组织中的α₂颗粒细化并圆整,但对α₃颗粒的直径与圆整度无明显影响。     

两种不同晶粒细化剂的对比分析

对比分析了自制Al-5Ti-1B中间合金和英国LSM公司Al-5Ti-1B中间合金的化学成分、微观组织和细化效果,自制的Al-5Ti-1B合金的成分优于英国LSM公司产品,Ti、B含量均高于英国LSM公司产品,而杂质元素Si和Fe含量均低于该公司产品,金相组织英国LSM公司产品较好。细化效果接近LSM公司产品。     

Al-3Ti-3B中间合金对AZ31镁合金晶粒细化的影响

利用OM、XRD、SEM和EPMA等手段研究了Al-3Ti-3B细化剂对AZ31镁合金微观组织的影响。结果表明,添加适量的Al-3Ti-3B细化剂能使铸态AZ31镁合金粗大的树枝晶转变为均匀的等轴晶;加入量为0.4%时取得了较好的细化效果,固溶处理后的AZ31镁合金平均晶粒尺寸由300μm减小到50μm。TiB2和AlB2粒子的异质形核作用是促使晶粒细化的主要机制,且TiB2粒子在晶界上的偏聚可进一步阻碍晶粒长大。     

Al-5%Ti-0.25%C细化剂合金微观组织与细化性能

采用液固反应合成技术,通过铝熔体润湿经活化与助熔处理的无定型石墨的方法,成功地制备了Al-5%Ti-0.25%C细化剂合金,并通过透射电镜(TEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)等手段,研究了该合金的组织特性与细化性能.结果表明:Al-5%Ti-0.25%C细化剂合金组织由Al基体、针状及片状TiAl3相和TiC粒子团簇组成,且部分TiC粒子与α-Al基体存在晶体取向关系;Al-5%Ti-0.25%C细化剂具有优异的细化a-Al晶粒的性能,细化接触时间和衰减时间分别为2.5min和110min.     

反应温度对铝钛硼晶粒细化剂组织的影响

通过Al-5Ti-1B晶粒细化剂的反应温度试验,分析了不同反应温度对Al-5Ti-1B晶粒细化剂金相组织的影响。得出了Al-5Ti-1B制备中较合适的反应温度,且分析不同反应温度金相组织形成的原因。     

Al-5Ti-1B晶粒细化剂对V-Al氢分离合金显微组织和硬度的影响

在纯V中分别添加质量分数5%的Al和5%Al-5Ti-1B(ATB)中间合金(晶粒细化剂)电弧熔炼形成V-5Al和V-5ATB合金铸锭。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和显微硬度仪等测试手段分析晶粒细化前后V-Al合金的显微组织和硬度变化。结果表明:V-5ATB合金组织中析出长针状第二相TiB使晶粒尺寸明显减小,相比V-5Al合金,V-5ATB合金由于固溶、细晶和硬质TiB第二相等强化效应导致硬度提高。     

Al—12%Si合金α—Al晶粒细化剂的研究

研究了Ａｌ－５Ｔｉ－１Ｂ和Ａｌ－３Ｂ中间合金对铸造铝合金Ａｌ－１２％Ｓｉ的α－Ａｌ晶粒的细化效果。结果表明，Ａｌ－３Ｂ中间合金的细化能力和抗延时衰减性能皆优于Ａｌ－５Ｔｉ－１Ｂ中间合金。分析认为，ＡｌＢ２和ＴｉＢ２相质点均为铸造Ａｌ－Ｓｉ合金中α－Ａｌ潜在的结晶核心，而Ａｌ３Ｔｉ相易被Ｓｉ原子毒化，失去作为结晶核心的作用。     

Al-10Sr和Al-5Ti-0.2C对ZL101合金组织的影响

在ZL101合金熔体中分别或同时添加不同量的Al-10Sr和Al-5Ti-0．2C，保温不同时间，利用光学显微镜和电镜扫描，研究了Al-10Sr，Al-5Ti-0．2C对ZL101合金组织的影响规律。试验结果表明，向ZL101合金中添加质量分数为0．5％的Al-10Sr，可使共晶Si从粗大的针、片状转变为细小的短纤维状，同时促进了α-Al枝晶的形核生长，晶粒尺寸在100-250μm之间。若添加质量分数为0．2％的Al-5Ti-0．2C，可使初生α-Al晶粒成为40-70μm的等轴晶，对共晶Si也有一定的变质作用。当同时加入Al-10Sr和Al-5Ti-0．2C时，α-Al枝晶和共晶Si同时得到细化和变质，这主要归功于Al-10Sr和Al-5Ti-0．2C对ZL101合金细化变质的交互作用。